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            首頁 >應用案例> 電力能源 集智達RemoDAQ-8350與PCI-5141在太陽能并網發(fā)電及控制系統(tǒng)中的應用
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            集智達RemoDAQ-8350與PCI-5141在太陽能并網發(fā)電及控制系統(tǒng)中的應用

            太陽能發(fā)電是最理想的新能源

              照射在地球上的太陽能非常巨大,大約40分鐘照射在地球上的太陽能,便足以供全球人類一年能量的消費??梢哉f,太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。而且太陽能發(fā)電絕對干凈,不產生公害。所以太陽能發(fā)電被譽為是理想的能源。

              從太陽能獲得電力,需通過太陽電池進行光電變換來實現(xiàn)。它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同,具有以下特點:無枯竭危險;絕對干凈(無公害);不受資源分布地域的限制;可在用電處就近發(fā)電;能源質量高;使用者從感情上容易接受;獲取能源花費的時間短。不足之處是:照射的能量分布密度小,即要占用巨大面積;獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關。

            太陽能發(fā)電原理

              太陽能發(fā)電是對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。能產生光伏效應的材料有許多種,如:單晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過程。P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅,形成P-N結。

              當光線照射太陽能電池表面時,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了越遷,成為自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差,當外部接通電路時,在該電壓的作用下,將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的實質是:光子能量轉換成電能的過程。

            并網發(fā)電系統(tǒng)

              并網發(fā)電系統(tǒng)是將光伏陣列產生的可再生能源不經過蓄電池儲能,通過并網逆變器直接反向饋入電網的發(fā)電系統(tǒng)。

              因為直接將電能輸入電網,免除配置蓄電池,省掉了蓄電池儲能和釋放的過程,可以充分利用可再生能源所發(fā)出的電力,減小能量損耗,降低系統(tǒng)成本。并網發(fā)電系統(tǒng)能夠并行使用市電和可再生能源作為本地交流負載的電源,降低整個系統(tǒng)的負載缺電率。同時,可再生能源并網系統(tǒng)可以對公用電網起到調峰作用。網發(fā)電系統(tǒng)是太陽能風力發(fā)電的發(fā)展方向,代表了21世紀具吸引力的能源利用技術。

            系統(tǒng)包括光伏板、匯流箱、逆變器、配電箱組成(如圖所示)

             

            并網發(fā)電控制系統(tǒng)

            并網發(fā)電控制系統(tǒng)包括光伏板支架控制子系統(tǒng)、匯流箱檢控制子系統(tǒng)、逆變器及配電采集控制子系統(tǒng),經由雙CAN現(xiàn)場總線,與本地上位工業(yè)控制計算機相連,再通過廣域網與中心計算機系統(tǒng)相連(如圖所示)

            系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線CAN對各子系統(tǒng)進行實時采集和控制,為保證安全可靠采用熱備冗余系統(tǒng),對于原有子系統(tǒng)具有RS-232/485串口的,通過R-8350轉換為雙CAN接口。

            R-8350模塊主要實現(xiàn)RS-232/485CAN的轉換,同時帶有模擬量輸入和開關量輸入功能,以實現(xiàn)特定數(shù)據的采集,其具體規(guī)格如下:

            1.     2CAN隔離接口,路間隔離,對外隔離,安全可靠

            2.     1RS-232接口,光電隔離,提供ESD保護,TX/RX指示燈

            3.     1RS-485接口,光電隔離,提供ESD保護,TX/RX指示燈

            4.     提供2路隔離DI,1AI。

            5.     提供40~9BCD編碼輸入

            6.     可實現(xiàn)232/485CAN的透明轉換,也可實現(xiàn)帶協(xié)議(Device NET  的轉換,也可以提供可編程環(huán)境,適應用戶個性化要求。

            7.     工作溫度-40~+85

            8.     模塊化設計,體積小易于安裝(導軌)

            該模塊適應性強,既可以將RS-232/485設備轉換為CAN總線設備,又可以直接作為采集器使用。

            對于沒有智能口的匯流箱和配電箱,通過對R-8350擴展I/O口來實現(xiàn)。

            上位機采用集智達工業(yè)控制計算機,以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,并通過PCM-5141 4CAN智能通信卡與各子系統(tǒng)相連,軟件采用IFIX組態(tài)軟件,易于開發(fā),畫面美觀,運行穩(wěn)定。

            集智達公司PCI-5141智能CAN接口卡是具有PCI接口的高性能CAN總線通訊適配卡,它使PC機方便地連接到CAN總線上,實現(xiàn)CAN2.0B協(xié)議的數(shù)據通訊。

            PCI-5141智能CAN接口卡采用標準PCI接口,實現(xiàn)與主機PC的高速數(shù)據交換;接口符合PCI2.1規(guī)范。PCI-5141智能CAN接口卡集成4個電氣獨立的CAN接口通道,使得在開發(fā)應用中更顯方便和靈活;每個通道光電隔離,保護計算機避免地環(huán)流的損壞,增強系統(tǒng)在惡劣環(huán)境中使用的可靠性;接口卡采用四層電路板,全部SMT工藝,保證長期工作的可靠性。

            PCI-5141智能CAN接口卡采用WDM驅動程序支持WIN98,WIN2000,WinXP等操作系統(tǒng),支持一機多卡。

            具體參數(shù)如下:

             PC接口:                3233M PCI數(shù)據總線,PCI 2.1兼容;

             板載數(shù)據存儲器:  8KB  Dual Port RAM;

             CAN控制器:         PHILIPS  SJA1000T

             CAN收發(fā)器:         PHILIPS  PCA82C250;

             數(shù)據傳送速率:     CAN通訊速率可編程,范圍在5Kbps~1Mbps之間;

             CAN通訊接口:     DB9針型插座;

             CAN協(xié)議:            CAN 2.0B規(guī)范(PeliCAN);

             光電隔離耐壓:    1000VDC;

             物理尺寸標準       135.6mm * 95.6mm

             運行環(huán)境:           Win98、Win2000/XP等操作系統(tǒng);

            工業(yè)控制計算機通過CAN總線對子系統(tǒng)設備進行采集和控制,并將數(shù)據通過廣域網絡傳給管理中心計算機。操作人員可以在現(xiàn)場對設備進行操作和查看信息,也可以在遠程計算機上對現(xiàn)場的設備進行操作及查看數(shù)據。

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